ASTROLAB - Collimazione del telescopio
26/05/12 17.02
Collimazione dei telescopi Newtoniani e SchmidtCassegrain
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La collimazione delle ottiche di un telescopio è una operazione
fondamentale, che a seconda dello strumento utilizzato e delle nostre
esigenze osservative andrebbe periodicamente eseguita. Ogni strumento in
linea teorica dovrebbe uscire di fabbrica già collimato, ma non sempre
purtroppo è così. Per alcune categorie di strumenti, esempio rifrattori
acromatici economici o piccoli Maksutov la collimazione di fabbrica è
essenziale, visto che generalmente questi strumenti non possiedono viti
per la collimazione delle ottiche. Se vi dovesse capitare di acquistare uno
strumento simile e di riconoscere una certa forma di disallineamento delle
ottiche allora non vi resta che riportarlo al rivenditore per effettuare un
cambio merce.Strumenti dal costo e dalla fattura superiore presenteranno
sempre la possibilità di essere collimati manualmente. Questo è sempre
prossibile per qualsiasi tipo di Schimdt-Cassegrain presente in commercio
oggi, ed anche per i newtoniani più piccoli ed economici.
Una collimazione perfetta è necessaria affinchè possiate sfruttare al 100%
le capacità del vostro strumento!
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Qui a sinistra vi
mostro con un
esempio come viene
degradata
l'immagine di un
pianeta utilizzando
uno strumento
molto scollimato:
Individuazione ottiche scollimate
Come capire dunque se le ottiche del nostro strumento siano scollimate o
meno? Se stiamo utilizzando strumenti ostruiti (esempio Maksutov,
Newton, Schimdt-Cassegrain,..) la prima operazione che possiamo fare è
quella di puntare una stella molto luminosa e sfuocare l'immagine in un
senso o nell'altro: quello che andremo ad osservare sarà un disco luminoso
più o meno ampio, che presenta al centro l'ombra scura dello specchio
secondario. Se questi due cerchi sono perfettamente concentrici allora le
ottiche del vostro telescopio non sono pesantemente scollimate.
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Se possedete uno
telescopio rifrattore
dovete iniziare dal
punto che segue. Il
passo successivo, che
permette di verificare
la collimazione fine, è
quello di osservare a
forti ingrandimenti una
stella e di analizzare la
figura del disco di
Airy: questa figura di diffrazione, che è provocata dalla natura ondulatoria
della luce, porta ad ottenere un disco centrale più luminoso e una serie di
anelli concentrici via via più deboli. Più lo strumento risulta ostruito e
maggiore risulterà il numero e l'intensità degli anelli esterni.
Se la figura del disco di Airy con i suoi anelli vi dovesse risultare non
perfettamente concentrica allora significa che il vostro strumento ha
necessità di essere ulteriormente collimato. Qui a sinistra ecco come
appare la figura di diffrazione di una stella a fuoco,per un sistema ottico
collimato e di uno scollimato.
Importante!: Per effettuare questa verifica è essenziale operare in una
serata con un ottimo seeing, altrimenti la turbolenza atmosferica maschera
e confonde la figura di Airy. Non in tutte le serate è dunque possibile
effettuare questo test! E' importante puntare una stella luminosa,
possibilmente molto alta sull'orizzonte, ed osservarla a forti ingrandimenti
(almeno pari al diametro in mm del vostro strumento).
Collimazione dello strumento
Di seguito vi spiegherò come effettuare la collimazione del vostro
strumento, operazione che può variare leggermente a seconda dello
schema ottico del vostro telescopio. E' importante, prima di procedere nella
collimazione, che il vostro strumento si trovi in equilibrio termico con
l'ambiente circostante. E' buona norma quindi esporre il telescopio
all'esterno un po' prima della verifica della collimazione. I Newton, avendo
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il tubo aperto si acclimatano abbastanza velocemente, strumenti "chiusi"
(come Maksutov, Schmidt-Cassegrain, ..) necessitano a volte anche un'ora
o più di tempo.
COLLIMAZIONE DI UN NEWTONIANO
Per quanto riguarda questo schema ottico, entrambi gli specchi sono
soggetti a scollimazione, ed è quindi necessario andare ad agire sulle viti di
regolazione dell'uno e dell'altro. In alcuni newton molto economici il
secondario potrebbe essere bloccato, in questo caso bisogna fidarsi della
collimazione di fabbrica. Puntate di giorno il telescopio verso il cielo (attenti
a non puntare il sole!) o una parete bianca e osservate all'interno del
portaoculari (senza nessun oculare inserito). Per aiutarvi a mantenere
l'occhio al centro del portaoculari potete utilizzare uno scatolino porta
pellicole con un foro di qualche millimimetro al centro. Questo è quello che
dovreste vedere nel caso primario e secondario siano entrambi scollimati:
Operazione 1
La prima operazione è quella di collimare lo specchio secondario: Questo
specchietto è ellittico, ma essendo inclinato di 45° allora esso vi apparirà
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circolare se osservato attraverso il portaoculari. Se tale specchio non
dovesse presentarsi circolare alla vista allora dovete allentare la vite
centrale che sostiene questo specchio e ruotare lo specchio secondario
finchè non ci apparirà circolare (questa è una operazione che raramente
necessita di essere effettuata).
Le viti sulle quali dovete agire per la collimazione del secondario sono
quelle tre viti posizionate intorno alla vite centrale che sostiene lo specchio.
Ruotate queste tre viti fino arrivare a collimare il secondario, ovvero ad
ottenere una immagine di questo tipo:
Come potete osservare ora lo specchio secondario "vede" tutto e
correttamente lo specchio primario.
Operazione 2
Ora non rimane che collimare lo specchio primario: per effettuare questa
operazione dovete agire sulle tre viti (o sulle tre coppie di viti) poste sul
fondo del telescopio, dietro allo specchio primario. Regolate queste viti fino
a portare l'immagine riflessa del portaoculari al centro dello specchio
secondario, come nell'immagine successiva:
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Ora le ottiche dovrebbero essere collimate, perlomeno
approsimativamente. Possiamo dunque ora aspettare la notte e vedere se
le immagini stellari fornite siano soddisfacenti o meno.
Operazione 3
Non rimane altro che verificare la colimazione: puntate una stella luminosa
con un oculare a bassi ingrandimenti e sfuocate quanto serve l'immagine.
Se l'ombra del secondario non è esattamente al centro del cerchio luminoso
allora provvedete a centrarla agendo solo sulle viti dello specchio primario.
Salite con gli ingrandimenti e di volta in volta riportate l'ombra scura al
centro della figura luminosa.
Verifica della collimazione fine: puntate una stella luminosa, è' importante
puntare una stella possibilmente molto alta sull'orizzonte, ed osservarla a
forti ingrandimenti, almeno pari al diametro in mm del vostro strumento.
Osservate la figura di diffrazione, verificando che il pallino centrale e i
cerchi luminosi attorno ad esso siano esattamente concentrici: se così non
fosse allora dovete agire sulle viti del primario per ottenere una figura
perfettamente concentrica.
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A questo punto il vostro telescopio dovrebbe essere ben collimato, e pronto
a mostrarvi fini dettagli planetari (nel limite delle possibilità dello
strumento).
Nota per possessori di newton a rapporti focale minori di f/5 (quindi f/5,
f/4, f/3, etc..): nei vostri strumenti lo specchio secondario dovrebbe
trovarsi leggermente disassato rispetto al tubo ottico, ecco la formula per
calcolare approsimativamente l'entità dello spostamento.
S=d*D/(4*F)
S = spostamento del secondario
d = asse minore del secondario
D = il diametro del primario
F = la focale del primario
Lo spostamento va effettuato traslando il secondario dalla parte opposta
rispetto al portaoculare.
Riguardo la collimazione dei telescopi newtoniani, si consiglia anche la
lettura di questo ottimo ed approfondito articolo: Leggi
COLLIMAZIONE DI UNO SCHMIDT-CASSEGRAIN
A differenza dei telescopi newtoniani, negli Schmidt-Cassegrain
commerciali è possibile la sola collimazione dello specchio secondario,
mentre il primario risulta già "bloccato", visto che esso costituisce il
sistema di messa a fuoco dello strumento.
Operazione 1
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Puntate una stella luminosa
(possibilmente molto alta
sull'orizzonte) utilizzando
ingrandimenti medio-alti,
sfuocate quanto serve la stella
ed osservate il disco scuro al
centro dell'immagine così
ottenuta. Come già detto questo
disco scuro rappresenta l'ombra dello specchio secondario: se tale disco si
trova esattamente al centro della figura luminosa allora lo strumento è
collimato, almeno in prima approssimazione.
Nell'immagine a lato: a sinistra l'aspetto di una stella sfuocata in uno
strumento scollimato, a destra invece come apparirebbe in uno strumento
collimato.
Se non dovesse essere così allora agite sulle tre viti di regolazione del
secondario fino ad ottenere una figura perfettamente concentrica. Quando
avvitate una vite ricordatevi di svitare della stessa misura le altre due, se
non è possibile serrare una vite allora semplicemente svitate le altre due.
Sappiate inoltre che le viti di collimazione del secondario sono MOLTO
sensibili, operate dunque rotazioni molto contenute. Ricordatevi di non
agire sulla vite centrale, che è deputata a sostenere lo specchio secondario.
Ripetete questo procedimento utilizzando via via ingrandimenti sempre
maggiori, fino a raggiungere l'ingrandimento massimo che vi è possibile
utilizzare.
Operazione 2
Collimazione fine dello strumento. Puntate una stella luminosa ad
ingrandimenti il più possibile elevati ed osservate il disco di Airy: esso
dovrebbe apparire come un pallino luminoso circondato da uno o più anelli
di diffrazione; se il punto luminoso centrale si trova al centro degli anelli
esterni allora lo strumento è ben collimato. Se così non dovesse essere
allora agite con molta delicatezza sulle tre viti del secondario, fino ad
ottenere una figura perfettamente concentrica.
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Nell'immagine a lato si può
vedere come apparirebbe la
figura di diffrazione in un
sistema ottico collimato a
sinistra, e scollimato a destra.
Ricordate che per riuscire ad
osservare in modo proficuo la
figura di diffrazione è
necessario operare in serate con una turbolenza atmosferica molto bassa,
nonchè utilizzare ingrandimenti molto elevati (per un classico Schmidt da 8
pollici non scendere sotto i 200 ingrandimenti).
Dovrebbe essere tutto. Come sempre per qualsiasi segnalazione,
precisazione o dubbio non esitate a contattarmi.
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